Controllo delle correnti orbitali chirali in un colossale materiale a magnetoresistenza

Natura volume 611, pagine 467–472 (2022)Citare questo articolo

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La magnetoresistenza colossale (CMR) è uno straordinario miglioramento della conduttività elettrica in presenza di un campo magnetico. È convenzionalmente associato ad una polarizzazione dello spin indotta dal campo che riduce drasticamente la dispersione dello spin e la resistenza elettrica. Il ferrimagnetico Mn3Si2Te6 rappresenta un'interessante eccezione a questa regola: mostra una riduzione di sette ordini di grandezza nella resistività del piano ab che si verifica solo quando viene evitata una polarizzazione magnetica1,2. Qui, riportiamo uno stato quantico esotico che è guidato da correnti orbitali chirali (COC) del piano ab che fluiscono lungo i bordi degli ottaedri MnTe6. I momenti orbitali dell'asse c del COC del piano ab si accoppiano agli spin ferrimagnetici del Mn per aumentare drasticamente la conduttività del piano ab (CMR) quando un campo magnetico esterno è allineato lungo l'asse c magnetico duro. Di conseguenza, la CMR guidata dal COC è altamente suscettibile a piccole correnti continue che superano una soglia critica e può indurre una commutazione bistabile dipendente dal tempo che imita una "transizione di fusione" del primo ordine che è un segno distintivo dello stato COC. Il controllo della corrente dimostrato della CMR abilitata al COC offre un nuovo paradigma per le tecnologie quantistiche.

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Ni, Y. et al. Magnetoresistenza colossale evitando la magnetizzazione completamente polarizzata nell'isolante ferrimagnetico Mn3Si2Te6. Fis. Rev. B 103, L161105 (2021).

Articolo CAS ADS Google Scholar

Seo, J. et al. Magnetoresistenza angolare colossale nei semiconduttori ferrimagnetici della linea nodale. Natura 599, 576–581 (2021).

Articolo CAS PubMed ADS Google Scholar

Ramirez, AP Magnetoresistenza colossale. J. fisico. Condensa. Materia 9, 8171–8199 (1997).

Articolo CAS ADS Google Scholar

Millis, AJ, Shraiman, BI & Mueller, R. Effetto dinamico Jahn-Teller e magnetoresistenza colossale in La1-xSrxMnO3. Fis. Rev. Lett. 77, 175–178 (1996).

Articolo CAS PubMed ADS Google Scholar

Salamon, MB e Jaime, M. La fisica delle manganiti: struttura e trasporto. Rev. Mod. Fis. 73, 583 (2001).

Articolo CAS ADS Google Scholar

Dagotto, E. Separazione di fase su scala nanometrica e magnetoresistenza colossale (Springer, 2002).

Tokura, Y. Caratteristiche critiche delle colossali manganiti magnetoresistive. Rep.Prog. Fis. 69, 797–848 (2006).

Articolo CAS ADS Google Scholar

Majumdar, P. & Littlewood, P. Magnetoresistenza nel pirocloro di Mn: trasporto elettrico in un ferromagnete a bassa densità di portatori. Fis. Rev. Lett. 81, 1314–1317 (1998).

Articolo CAS ADS Google Scholar

Shimakawa, Y., Kubo, Y. & Manako, T. Magnetoresistenza gigante in Tl2Mn2O7 con la struttura del pirocloro. Natura 379, 53–55 (1996).

Articolo CAS ADS Google Scholar

Petalo di rosa. Magnetoresistenza colossale in un isolante antiferromagnetico non simorfico. npj Madre Quantistica 5, 52 (2020).